JPS6064658A - セラミツクス製内筒を有するサイクロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セラミックス製内筒を有するサイクロンに関
する。。

セメント焼成設備のプレヒータ用サイクロンのように、
粉塵を含む高温ガスを処理するサイクロンのガス出口部
の内部に取付けられている内筒は、従来ステンレス鋼製
や耐熱鋼鋳鋼製などの金属製であるため、高温に加熱（
８００〜９００℃）された場合、材質の劣化や焼損を生
じ、又不拘−な温度分布によシ熱変形を生じていた。こ
れらが進行すると、大変形や亀裂破損を生じ、サイクロ
ンの性能低下や操業阻害を起こすので、定期的に内筒の
取替えや修理が必要であった。このような従来のセメン
ト焼焼用高温側サイクロンの内筒の寿命は、１．５年な
いし２．５年程度であった。

セメント焼成設備の場合、プレヒータサイクロン内筒の
変形はサイクロンの性能に係わシ、サイクロンの性能は
直ちに焼成設備全般性能に影響する。又内筒の破損・脱
落は直ちに設備の運転停止ｌユとなる。依って、高温含
塵ガスを長期に亘シ安定して処理できるサイクロンを開
発することが望まれていた。

本発明は、“このような要望を満たすべく完成されたも
のである。すなわち、本発明の目的は、セラミックス製
内筒を装備したサイクロンを提供ずゐことである。

セラミックスは、高温含塵ガス中において、材質の耐熱
安定性、耐摩耗性等で金属より多くの優れた性質を有し
、従来の金属製内筒における変形・破損等の故障を防止
し、大巾に寿命増加が期待され（１０年以上の寿命を期
待）る。

こ゛れによって、設備の生産性の向上と維持費の低減に
大きく寄与しうる。

又本発明では、大形サイクロン用内筒をセラミックス製
として製造を可能とする内ｆ４　構造を提供することも
目的としている。

本発明のサイクロンは、セメント焼成設備、石灰焼成膜
＜１ｉｉｉ１　ドロマイト焼成膜、イｌｎ１その他′屯
炉排ガス用集塵設備等含塵高温ガスを処理するサイクロ
ン全般に広く応用できる、 以丁に、本発明のサイクロンを図面により説明する。

第１図および第２図ｄ：従来の材質、構造の内筒を有す
るサイクロンの全体図を示す。この中で、第１図は、第
２図のＩ−１線に沿った断面を含む平面図であり、第２
図は、第１図の１１−■線に沿った縦断面図である。第
１図および第２図において、１，２及び３は、サイクロ
ン本体の夫々円筒胴部、逆円錐底部および天井部の外表
面鉄板を示し、４，５及び６は、サイクロン本体内張耐
火材を斥す。また７は含塵高温ガス入口、８は内筒、９
は内筒取付台、１０はガス出１：］、１１は排ガス導管
、１２は同内張耐火材、１３１：捕集ダスト出口を夫々
示す。

第３図及び第４図は、本発明による材質、構造の内筒を
有するサイクロン全体図を示す。この中で第６図は、第
４図のｍ　−ｍ線に沿った断面を含む平面図であシ、第
４図は、第３図の■−ＩＶ線に沿った縦断面図である。

又、第５図ないし第１０１％ｌは、本発明によるセラミ
ックス製内筒を装備したサイクロンの部分詳細図である
。

このうち、第５図は内筒部材の長手継目部断面を示し、
第３図Ｖ部の拡大図である。第６図は、第５図と同部位
の他の実施様態の説明図である。

第７図は、本発明による内筒部材支持フランジ部の構造
に関する説明図であシ、第４図■部の拡大図である。第
８図（Ａ）は、第７図の平面図、第８図（Ｂ）は第８図
（Ａ）のＡ＝Ａ矢視図、第９図は第７図と同部位の他の
実施様態の説明図、第１０図は、第９図の平面図を示す
。

第３図ないし第１０図において、第１図および第２図に
示される部材と同一の部材には同じ記号が付されている
。尚、第５図ないし第１０図において、１４は内筒部材
継目部の接着充填材、１５は内筒部材移動制成金、１６
はシール用可塑性耐火炉材を夫々示す。

本発明の内筒８は、第３図ないし第１０図に示すように
、内筒８の円周を複数個に分割して長平方向に継目を有
する構造で、複数個のセラミックス製内筒部材８ａ　、
８ａ或いは８ｂ、８ｂの組合せにより構成される。内筒
部材８ａ。

８ａの長手方向継目は、第５図および第６図に示すよう
に、一方を雌形、他方を雌形とする、所謂印ろう構造と
し、相互に嵌め合わせる。

第５図は、内筒８の長手継目部に接着充填材１４を充填
した様態を示し、第６図は、接着充填材を使用し々いで
内筒部材ｓｂ、ａｂの継目の嵌合部を突き合わせただけ
で内筒８を構成させた様態を示す。又、第５図は、分割
された内筒部４Ｊ　８　ａ　、　８　ａの内外面を円弧
にして円筒面状の内筒を形つくるようにした様態であり
、第６図は、内筒部材８ｂ、８１）の内外面を平面にし
て、平面を寄せ集めた多角形で内筒を形づくるようにし
た様態である。内筒８は、上述のように分割された部材
を組合せて形成するので、組合せの個数を変えることに
よυ、異なった直径の内筒を形成させることができる。

第７図ないし第１０図は、内筒支持部の実施様態を示す
説、四囲であり、第７図又は第９図において、内筒部材
８ａ又は８ｂの外面と内筒取付台９とは径方向にすき間
Ｃを設けて、内筒部材８ａ又は８ｂの上部フランジを内
筒取伺台９に載せて内筒の重量を支える。前記すき間Ｃ
は、熱膨張や製作上の誤差に対して必要であるが、第９
図の場合内筒部材８ｂがこのすき間Ｃを外方に移動する
と、長手継目部８　ｂ’の嵌め合いがゆるむので、移動
防止のため、内筒取付台９上に内筒部材移動制成金１５
を設け、更にフランジ部の間１゛αからのガス漏れを塞
ぐためのシール用ＩＴ］＾り性耐火炉材１６を内筒部材
８ｂのフランジ支持部上面に施行してもよい。第７図の
場合は、接着光」缶材１４を用いているため、内筒部材
８ａの長手継目部８　ａ’がゆるむことは寿いので制限
金１５は不要であり、また内筒部材８ａのフランジ部８
ａ″は図示するように印ろう構造の継１］としであるた
めシール用材１６も不要である。

第１図々いし第４図において、含塵高温ガス（セメント
焼成の場合のガス温度は通常８００〜９００℃）は、ガ
ス人ロアよりサイクロン円筒胴ｒζ３　ｉに対し切線方
向に流入旅回し、粉塵を分離した後、内筒８の中を」二
昇してガス出口１０から上方５排出される。一方、分離
された粉塵は円錐底部２の下端の捕集ダスト出口１！１
から外部に導かれる。

内筒８は、サイクロン天井Ｎ　３の上に設けられた内筒
取付台９の上で内筒８の上端外周のフランジに支えられ
てサイクロン内部に垂下して設置汀される。かくして、
内筒８は高温ガスと高温粉塵にさらされる。

第１図および第２図において、ステンレス鋼製や耐熱鋼
鋳鋼製等の従来材質の内筒８を有するサイクロンを運転
すると、内筒８は高温に加熱され、時間の経過と共に耐
熱性の低下や材質の脆化による焼損、高温ダストによる
摩滅を生じ、又不拘−な温度分布による熱変形や亀裂等
を生じる。内時が大きく変形すると、サイクロンの性能
が悪化し、設（１：！（全体の性能を低下させる。又、
内１消が破損、脱落等の故障を生じると、直ちに設備全
体を停市しなければならない。このため、常に内筒の変
形損傷の状態に注意し、必要に応じ休転して修理や取替
えが行われている。かくして、セメント焼成設備用高温
側サイクロンの場合、内筒８の寿命は、従来通常１．５
年ないし２．５年程度であった。

一方、本発明のサイクロンでは、セラミックス製内筒を
有することを特徴としており、工業的に使用される大形
サイクロンの内筒をセラミックス製とすることを可能に
するための内筒構造を有するものである。セラミックス
製内筒は、内筒８を、Ａｌｌ線方向の多数の継目によっ
て分割された内筒部材８ａ、８ａ又は８ｂ、８ｂとして
セラミックスで製作し、これを組合わせる構造とする。

すなわち、内筒８を構成する内筒部材８ａ、８ａ又は８
ｂ、８ｂは、第５図ないし第１０図に示すように、−例
として巾は約３００ｍｍ程度で分割され、内筒の必要長
さを有する短ｆｌ＋ｔｔ状の形状で、相互の継目は、一
方を雌形、他方も雌形とする所謂印ろう構造としてｌ］
め合せて内筒を形成する構造としたものである、６１だ
、内筒部材の表面は、第５図のように、部分円Ｎ、Ｔ面
で形成される場合と、笛６図のように平面で形成される
場合がある。何れの場合も、組合せる内筒部材の個数に
よって、内筒の直径を変えることができる。

円筒部材突合せ継目部は、第５図、第７図および第８図
（Ａ）、（Ｉ３）に示すように、接着充填材１４を充填
する場合と、第６図、第９図および第１０図に示すよう
に、接着充填材を使用せずに相互の端部を突合せたま＼
とする場合がある。

後者の場合は、内筒部材の組合せが広がって緩るむこと
を防ぐ目的で、第９図および第１０図に示すように内筒
部材移動制成金１５を設ける。

前者の場合は、接着充填材１４を用いであるため、円筒
部材が緩むことはなく、制限金１５は不要である。一 本発明のサイクロンの内筒は、例えば炭化珪素、窒化珪
素、或いはアルミナ等のセラミックスで製作さする１、
これらセラミックス製内筒は、従来の内部用材料として
使用されている耐熱性金属よシ高温度における祠質の耐
熱性、耐摩耗性において格段に優れ、熱衝撃に対しても
十分使用に耐えうる。このように、セラミックス製内筒
を装備したサイクロンを設置することにより、内筒の変
形や焼損、脱落等の故障を防止し、生産性の面上と修理
取替え等の維持費を大巾に節減できる。か＜ｃＪて、セ
メント焼成設備用サイクロンの場合、セラミックス製内
筒の寿命は１０年以上を期待することができる。

また、本発明によれば、大形サイクロン用セラミックス
製内筒の製作を可能にする構造を提供するととができる
。すなわち、内筒を軸線方向の多数の継目で細長い短柵
状に分割した部材としてセラミックスで製作するもので
、とれら部材の端面、相互の印ろう部を突合わせること
によって、内筒を形成するものである。従って、内筒部
材の組合せ個数によって必要な直径の内筒に組合わせる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来の耐熱性金属で製作された
内筒を有するサイクロンの全体図であり、第１図は、第
２図の１−１線に沿った断面を含む平面図、第２１′ｉ
２？１１佳、第１図のＵ−Ｕ線に沿った縦断面図を示す
。第３図および第４図は、本発明によるセラミックス製
内筒を有スるサイクロンの全体図であり、第６図は、第
４図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線に沿った断面を含む平面図、
第４図は、第３図のＩＶ　−ＩＶ線に沿った縦断面図を
示す。 第５図ないし第１０図は、本発明によるセラミックス製
内筒を装備したサイクロンの部分詳細図を示す。 彷代理人　内　１）　明 復式ｖＲ人　萩　原　亮　− 第１図゛ 第３図 第４図 第９図 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）切線方向の含塵高温ガス入口を有する円筒胴と、
   その下方の下端中央に捕集ダスト出口を有する逆円錐底
   部と、粉塵を分離した後の高温ガスの出口を有する円筒
   頂部天井と、該天井ガス出口の下方のサイクロン内部に
   内筒を有するサイクロンにおいて、内筒の材質をセラミ
   ックス製としたことを特徴とするサイクロン。
2. （２）　多数の軸線方向の継目によって分割し且つ継目
   部を印ろう形としだ内筒部材をセラミックス材質で製作
   し、部材端面の印ろう部を順次突き合わせて構成された
   内’ｒ＋’ｌを備えた特許請求の範囲第１項記載のサイ
   クロン。